劉宇

摘 要：作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性行業(yè)，鐵路運(yùn)輸行業(yè)在人們的日常生活和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著重要的作用，尤其是自改革開放以來，我國的鐵路運(yùn)輸事業(yè)不斷發(fā)展，為人們的出行和物品的運(yùn)輸提供了極大的便利。高速鐵路是鐵路運(yùn)輸行業(yè)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，在高速鐵路的運(yùn)行發(fā)展過程中，高速鐵路的電力供電系統(tǒng)十分重要，其為高速鐵路的運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。文章首先介紹了高速鐵路電力供電系統(tǒng)的特點(diǎn)和供電方案，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)高速鐵路供電系統(tǒng)的新技術(shù)進(jìn)行了分析與研究，希望這些分析與研究能夠?yàn)楦咚勹F路電力供電系統(tǒng)中的新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展提供一些借鑒，僅供參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；電力供電系統(tǒng)；新技術(shù)；新設(shè)備

在高速鐵路的運(yùn)行過程中，可以將高速鐵路的供電系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分分別為：牽引供電系統(tǒng)和電力供電系統(tǒng)。文章主要分析的是電力供電系統(tǒng)，牽引供電系統(tǒng)不再贅述。高速鐵路的電力供電系統(tǒng)在工作范圍上主要承擔(dān)牽引供電系統(tǒng)以外的所有供電任務(wù)，主要包括高速鐵路上的生產(chǎn)、生活用電以及供水等用電負(fù)荷，高速鐵路的供電系統(tǒng)的供電可靠性對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)恼?、安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的影響，如果高速鐵路的供電系統(tǒng)發(fā)生故障，高速鐵路的許多工作都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。

1 高速鐵路電力供電系統(tǒng)的特點(diǎn)及提高供電系統(tǒng)可靠性的措施

1.1 高速鐵路電力供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

在高速鐵路的運(yùn)行過程中，高速鐵路的供電系統(tǒng)起著不可忽視的重要作用，與其他電力系統(tǒng)相比，高速鐵路的電路供電系統(tǒng)具有一定的特殊性，其特殊性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1.1 電壓等級(jí)低，變（配）電所結(jié)構(gòu)單一。在高速鐵路的運(yùn)輸過程中，其對(duì)電力的電壓等級(jí)的需求較小，在高速鐵路的供電系統(tǒng)中一般采用10kV或35kV的變配電所，并且其結(jié)構(gòu)單一，直接面對(duì)最后的需求用戶，其用電負(fù)荷也較小。

1.1.2 系統(tǒng)接線形式簡單。高速鐵路電力供電系統(tǒng)的接線形式也比較簡單，高速鐵路供電系統(tǒng)的接線是一種單一的輻射狀的網(wǎng)絡(luò)，鐵路上的個(gè)變配電所沿著鐵路沿線均勻分布、互相連接，形成持續(xù)的供電模式。這種接線模式有兩種：分為自閉線和貫通線。高速鐵路供電系統(tǒng)的連接線能夠有效的連接各個(gè)變配電所，并且為高速鐵路提供電源。

1.1.3 供電可靠性要求高。高速鐵路對(duì)電力供電系統(tǒng)的供電的可靠性要求比較高，雖然高速鐵路的電力供電系統(tǒng)的接線方式比較簡單，但在使用的過程中要求供電系統(tǒng)的供電中斷時(shí)間不可超過150s，如果超過這個(gè)時(shí)間，將會(huì)影響高速鐵路的正常運(yùn)行，為高速鐵路的運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。

1.2 提高高速鐵路供電系統(tǒng)供電可靠性的措施

高速鐵路在鐵路的運(yùn)輸沿線會(huì)設(shè)置一些車站和通信基站，這些設(shè)施能夠有效地促進(jìn)和提高鐵路運(yùn)行的安全性，在這些設(shè)施的運(yùn)行過程中和鐵路的行駛過程中都需要電力的支持。因而，高速鐵路對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性具有高標(biāo)準(zhǔn)的要求。高速鐵路運(yùn)行的過程中要確保高速鐵路供電系統(tǒng)的可靠性，提高可靠性的措施主要有以下幾個(gè)方面：首先要保障高速鐵路供電系統(tǒng)的可靠性，高速鐵路的各變配電所要采用國家標(biāo)準(zhǔn)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且配備備用的電力設(shè)備。其次，要保障高速鐵路的電力設(shè)備的質(zhì)量，選用高質(zhì)量的、穩(wěn)定性高的電力設(shè)備，并且要將各種需要的電力設(shè)備配備齊全。最后，要提高電力設(shè)備和系統(tǒng)的抵抗自然災(zāi)害侵害的能力，保障電力設(shè)備以及系統(tǒng)在遇到自然災(zāi)害時(shí)具有一定的抵抗能力，以保障高速鐵路的正常運(yùn)行。

高速鐵路沿線設(shè)置電力變配電所，沿全線鐵路兩側(cè)設(shè)置兩回10kV電力貫通線，并在區(qū)間各用電點(diǎn)設(shè)置10kV箱式變電站，由變配電所、貫通線和箱式變電站構(gòu)成高速鐵路電力供電網(wǎng)絡(luò)。其系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

2 高速鐵路電力供電系統(tǒng)新技術(shù)的分析與研究

高速鐵路與普通鐵路相比，具有鮮明的特點(diǎn)，尤其是高速鐵路的線路較長，在我國以往的鐵路建設(shè)過程中從未有過，這對(duì)高速鐵路供電系統(tǒng)提出了更高的要求，因而，相關(guān)工作者在今后的工作中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究與創(chuàng)新，提升高速鐵路供電系統(tǒng)以及運(yùn)行的可靠性。

2.1 關(guān)于長距離10kV電力貫通電纜線路電容電流的補(bǔ)償?shù)姆治雠c研究

在高速鐵路的電力供電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，其貫通線的電纜線路存在對(duì)地電容，在正常的運(yùn)行過程中由于電纜線路相間以及電纜線路的電容電流與架空線路的電容電流的相關(guān)可能造成許多危害，這些危害包括：（1）變壓器的電壓過載；（2）電弧重燃，引起過電壓，造成供電設(shè)備的短路事故；（3）供電系統(tǒng)的電容產(chǎn)生容性無功過?，F(xiàn)象，造成供電線路電壓不穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。因而，在長距離的10kV電力貫通電纜線路電容電流的補(bǔ)償過程中，最好設(shè)置專用的并聯(lián)補(bǔ)償電抗器。其主要方式有兩種：一是在配電所設(shè)置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償儀器；二是在貫通線上設(shè)置分散并聯(lián)補(bǔ)償儀器。在我國，高速鐵路一般采用第二種方式，在貫通線沿線每隔十千米左右設(shè)置合適的電抗器，進(jìn)行電流電容的補(bǔ)償，這種新技術(shù)有效地提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 貫通線中性點(diǎn)接地方式的分析與研究

一般情況下，我國鐵路的電力貫通線版采用架空線路，這種線路具有電纜線路少、電路中電容電流不大的特點(diǎn)，且其10kV供電系統(tǒng)中一般中性點(diǎn)不接地。但是在高速鐵路的運(yùn)行中若采用這種線路，當(dāng)發(fā)生單相接地事故時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更大的電壓電流，十分危險(xiǎn)，因而，在高速鐵路的運(yùn)行過程中不可以采取這種方式。高速鐵路電力貫通線的中性點(diǎn)采取接地的方式。這種方式能夠有效地提高供電的穩(wěn)定性，在發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)切斷故障線路，并且不影響其他線路，保障高速鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

2.3 電力貫通線電纜金屬護(hù)層的接地方式的分析與研究

在供電系統(tǒng)的電纜設(shè)計(jì)要求中，電力系統(tǒng)電纜金屬護(hù)層的設(shè)置要求必須直接接地。在接地方式上，分為一端單點(diǎn)直接接地、中央單點(diǎn)直接接地和兩端直接接地三種方式。一般情況下，高速鐵路采用的是一端單點(diǎn)直接接地的方式，采用這種方式的原因有以下幾點(diǎn)：（1）高速鐵路電力系統(tǒng)中的電力貫通線的電纜長度一般不超過4千米，不宜采用中央單點(diǎn)直接接地的方式；（2）在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)采用單點(diǎn)直接接地的方式才能更好地滿足高速鐵路供電系統(tǒng)電纜金屬護(hù)層安全的需求。（3）采用此種接地方式的成本最低，效果最好。最能符合電力貫通線的設(shè)置要求。

3 結(jié)束語

通過文章的論述可知，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得高速鐵路也有了很大的發(fā)展，這在高速鐵路供電系統(tǒng)方面表現(xiàn)尤為明顯。與傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)相比，高速鐵路電力供電系統(tǒng)采用了新技術(shù)以及新設(shè)備，這些新技術(shù)以及新設(shè)備的應(yīng)用不僅為避免了資源的浪費(fèi)，更重要的是，為我國鐵路行業(yè)向著更高目標(biāo)的邁進(jìn)做出了不可替代的貢獻(xiàn)。在今后的高速鐵路的發(fā)展中，應(yīng)該更加注重科技創(chuàng)新，以期更好地實(shí)現(xiàn)我國高速鐵路的現(xiàn)代化發(fā)展，促進(jìn)高速鐵路電力供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

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